匀速圆周运动的实例分析

设计思想 本节课结合生活实例较多 ,适合培养学生运用物理知识解决分析实际问题的能力.在本单元中地位重要 ,是对前面所学知识的综合运用 .本节的两个基本任务是分析向心力的来源与圆 周运动中的动力学关系 ,因此对这两个目标的完成贯穿整个教学过程 .自行车转弯时是否会向 外滑动的分析是一个难点 ,火车转弯时轨道的设计方案是难点 ,都通过探究交流讨论的方法解 决 ,对物体做离心运动的条件 ,通过学生亲自做实验 ,亲身体验 ,并且交流总结的方式得出结论 以增加学生对物体做圆周运动的动力学关系的直觉性.在分析双人花样滑冰的例子中要求学生进行估算 ,目的也在于加强学生分析实际问题的能力 . 教学目标 1. 知识与技能：(1) 分析铁轨转弯处的设计 ,骑自行车转弯等实例的动力学关系(2) 认识向心力是以效果命名的力 ;知道什么是离心现象 ,说出物体做离心运动的条件 .(3) 通过列举实例 ,感受圆周运动在生活 ,生产中的应用价值 .说明离心运动的应用和防止 .2. 过程与方法：(1 )通过体验会将生活实际问题转化成物理学中物理模型 .(2) 通过探究尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题 . 培养学生有主动与他人合作的精神 ,有将自己的见解与他人交流的愿3. 情感、态度与价值观：(1) 通过感受圆周运动在生活中的应用 ,培养学生有将物理知识应用于生活和生产实践的意识 勇于探究与日常生活有关的物理学问题 .(2) 培养学生有主动与他人合作的精神 ,有将自己的见解与他人交流的愿望 .教学重点与难点重点： 掌握与圆周运动有关的几个公式并能用上述公式解决有关圆周运动的实际问题。 难点 ：理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力。教学内容及变化内容：自行车、汽车、火车转弯做圆周运动过程分析，探究离心运动及其应用 变化：将老教材中的两节合并为一节，增加了对人骑自行车过程的探究 教学手段与方法 讲授探究式、合作探究式、实验探究式、讲授式教学资源与准备视频：几种典型圆周运动； 细线和碗、水教学流程图教学过程教学 进程 创设 情景 引入 课题教师活动学生活动设计意图学生 归纳 做圆 周运 动的 条件引导学生观看课本 P33图2-3-7 (a)思考问题:(1) 魔盘转动较慢时，人处于什么状态？(2) 人受几个力？什么力提供向心力？(3) 当魔盘越转越快时，人会怎样？(4) 人为什么会被抛到盘的边缘？(5) 物体做圆周运动应满足什么条件？ 教师引导学生总结：一、圆周运动、离心运动和向心运动 当施力物体提供给质点的向心力恰等于质点做圆 周运动所需要的向心力时， 质点才能做圆周运动。 即：f 法 = m V 2 _圆周运动。rF _ m V 2向心运动。F法m rV离心运动。F 法m r激发兴趣 引出课题自行 车转 弯问 题分 析二、水平面的圆周运动1、自行车转弯问题： 提出问题：(1) 自行车做圆周运动的圆心，半径,圆平面在哪?(2) 自行车受哪几个力？做圆周运动的向心力是什 么力？(3) 圆周运动的动力学关系式怎样？(4) 若速度逐渐增大，自行车会怎样？(5)奥运会自行车比赛场地是怎样？为什么这样 设计？教师播放视频短篇：自行车比赛学生观看 图片，讨论 问题探究物体 做圆周运 动的条件归纳总结学生思考通过问题 引发思考观察图片圆周运动结合自身模型的构体验，体会建，分析自行车转向心力来弯时的受源，圆周力情况运动的动力学关系课本P33图2 3-7(a)学生观看视频思考问题i卜卜自行车直自行车转赛道上自行时受力弯时受力行车受力2、汽车转弯问题：学生画图做受力分析用类比法汽车提出问题：学习培养转弯(1)汽车做圆周运动的圆心半径,圆平面在哪？知识迁移问题(2)汽车受哪几个力？做圆周运动的向心力是什么 力？能力(3)圆周运动的动力学关系式怎样？让学生合(4)若速度逐渐增大，汽车会怎样？作，交流，例题、一辆质量为1000kg的赛车正以14m/s的速学生合作，练习有关度进入一个圆形跑道，已知跑道半径为 50m,则交流,探究圆周运动(1)此赛车转弯所需的向心力是多大？和进一步的定量计(2)当天气晴朗时，赛车和路面之间的摩擦系数是巩固分析算，对离0.60,问比赛过程中赛车是否能顺利通过弯道？圆周运动心运动有(3)在雨天时，赛车和路面之间的摩擦系数是0.25,初步认问比赛过程中赛车是否能顺利通过弯道？识火车3.火车转弯问题转弯播放视频：火车转弯观看视频问题介绍火车车轮构造 提出问题：学生完成分析向心视频(1)火车在水平的圆形轨道上转弯向心力是什圆周运动力的来么？的分析源(2) 怎样防止火车转弯时滑出车道？(3) 将转弯设计为斜面处什么力提供向心力？学生小组培养学生(4)火车车轮为什么设计为这种形状？有什么好合作，交流，联系实际处？探究，理论的能力(5)如果你是设计师，在铁路某处，有一个曲率半联系实际径是1200m的弯道，列车的速度是 80km/h.如果你解决具体是铁路设计的工程师，内外轨道的倾斜度多大 ？(6)战斗机在空中水平面转弯时，向心力的来源？ 玻璃球沿碗的内壁作匀速圆周运动 (若忽略摩擦), 这时分析向心力的来源问题巩固学生(7)双人化样滑冰运动女运动员被男运动员拉着学生进一分析实际旋转的精彩场面如果目测女运动员做圆锥摆运动步交流,协问题的能时和竖直方向的夹角为60o，试估计她受到的拉力作分析实力总结 解题有多少？际问题思路教师引导学生总结解决运周运动问题一般思路：离心 运动 的应 用(1) 圆周运动的圆心，半径，圆平面(2) 分析圆周运动的向心力来源(3) 写出圆周运动的动力学关系式三、离心运动的应用:播放视频一一理性分析离心运动的实例(1) 棉花糖的制作就是使用了离心现象把白糖放在机器中间的一个小盒子里，加热熔化后，转动小盒子，糖丝就从盒子上的小孔中出来，用一小棒缠绕起来，就是棉花糖了那么棉花糖的形成过程中，是盒子转动快了容易形成，还 是转动慢了容易形成？(2) 在化学实验室中，常用离心分离器(如图所示)把浑浊液体中所含的不溶于液体的固体颗粒快速沉淀下来.离心分离器在化学、医学、食品等工业 部门和近代尖端技术(如制造原子弹、氢弹等)中都 有广泛应用学生归纳总结学生进一 步交流,协 作分析实 际问题培养学生 联系实际 的能力小结在这两幅图片中，哪一幅的离心分离器在转动？ 如果转动时试管与竖直方向的夹角发生变化，是 转速大了夹角大，还是转速小了夹角大？(3)洗衣机的脱水缸(4)自行车(汽车)转弯;火车转弯；离心现象同样呈 现， 小结学生进一 步交流,协 作分析实际问题学生归纳板书设计一、圆周运动、离心运动和向心运动当施力物体提供给质点的向心力恰等于质点做圆周运动所需要的向心力时,运动。即：f法=m匚一一圆周运动。r(2) _ F _ m V 2向心运动。f法mr7 F m V 2 离心运动。F法m rv F法=0 切线方向飞出。、水平面的圆周运动培养学生 联系实际 的能力质点才能做圆周、I 、 I 2 刀F法=0刀F法=m 3 r1、自行车转弯问题：2、汽车转弯问题： 3火车转弯问题 三、离心运动的应用：（1）棉花糖的制作（2）离心分离器（3）洗衣机的脱水缸（4）自行车 （汽车）转弯 ;火车转弯课堂评价及建议